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Elucidation of a biosynthetic mechanism of cyclic phosphatidic acid

Research Project

Project/Area Number 20K19732
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionKawasaki Medical School

Principal Investigator

Kitakaze Keisuke  川崎医科大学, 医学部, 助教 (80840545)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords脂質メディエーター / 環状ホスファチジン酸 / リゾホスファチジン酸 / グリセロホスホジエステラーゼ / リゾホスホリパーゼ / リゾリン脂質 / 生活習慣病 / 蛍光基質
Outline of Research at the Start

環状ホスファチジン酸(cPA)は動脈硬化予防や変形性関節症病態の抑制等の多彩な生理活性を示す内因性脂質であり、生活習慣病や加齢性疾患を制御すると考えられる。しかしながら、その生合成過程・責任酵素は十分に明らかではない。本研究ではリゾホスホリパーゼD型酵素であるグリセロホスホジエステラーゼ(GDE)ファミリーがcPA生合成活性を持つという予備的結果に基づき、GDEファミリーの機能解析を行い、細胞内におけるcPAの生合成酵素であることを明らかにし、さらに生活習慣病や加齢性疾患の抑制効果を解析する。

Outline of Final Research Achievements

Cyclic phosphatidic acid (cPA) is a lipid mediator that exhibits a variety of physiological activities including prevention of atherosclerosis and suppression of osteoarthritis pathology, and is regulating lifestyle- and age-related diseases. However, its biosynthetic mechanism are not fully understood. In this study, we performed functional analysis of glycerophosphodiesterase 7 (GDE7), a lysophospholipase D-type enzyme, and found that GDE7 produces cPA in endoplasmic reticulum. Furthermore, we developed of a selective fluorescence-based enzyme assay for glycerophosphodiesterase family members GDE4 and GDE7.
These findings allow high-throughput assays of GDE4 and GDE7 activities, which could lead to the development of selective inhibitors and stimulators as well as a new treatment of lifestyle- and age-related diseases.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

cPA生合成酵素としては、血中に存在するオートタキシンが知られている。それに対し、GDE7は小胞体内で働く膜結合性酵素である。細胞内脂質メディエーターの標的は報告が少なく、本研究成果は他の脂質メディエーター研究への応用も期待できる。また、本研究で開発した活性測定系はハイスループットスクリーニングに適用可能であり、GDE7の活性調節を介した生活習慣病や加齢性疾患に対する新規治療法の開発に繋がることが期待される。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Coculture in vitro with endothelial cells induces cytarabine resistance of acute myeloid leukemia cells in a VEGF-A/VEGFR-2 signaling?independent manner2022

    • Author(s)
      Okamoto Shuichiro、Miyano Kei、Kitakaze Keisuke、Kato Hitomi、Yamauchi Akira、Kajikawa Mizuho、Itsumi Momoe、Kawai Chikage、Kuribayashi Futoshi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 587 Pages: 78-84

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.11.090

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    • Author(s)
      Kitakaze Keisuke、Tsuboi Kazuhito、Tsuda Maho、Takenouchi Yasuhiro、Ishimaru Hironobu、Okamoto Yasuo
    • Journal Title

      Journal of Lipid Research

      Volume: 62 Pages: 100141-100141

    • DOI

      10.1016/j.jlr.2021.100141

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  • [Journal Article] ATF4-mediated transcriptional regulation protects against β-cell loss during endoplasmic reticulum stress in a mouse model2021

    • Author(s)
      Kitakaze Keisuke、Oyadomari Miho、Zhang Jun、Hamada Yoshimasa、Takenouchi Yasuhiro、Tsuboi Kazuhito、Inagaki Mai、Tachikawa Masanori、Fujitani Yoshio、Okamoto Yasuo、Oyadomari Seiichi
    • Journal Title

      Molecular Metabolism

      Volume: 54 Pages: 101338-101338

    • DOI

      10.1016/j.molmet.2021.101338

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  • [Journal Article] Sphingosine 1-phosphate receptor type 2 positively regulates interleukin (IL)-4/IL-13-induced STAT6 phosphorylation2021

    • Author(s)
      Okamoto Yasuo、Kitakaze Keisuke、Takenouchi Yasuhiro、Yamamoto Shinya、Ishimaru Hironobu、Tsuboi Kazuhito
    • Journal Title

      Cellular Signalling

      Volume: 88 Pages: 110156-110156

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2021.110156

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    • Author(s)
      Tsuboi Kazuhito、Tai Tatsuya、Yamashita Ryouhei、Ali Hanif、Watanabe Takashi、Uyama Toru、Okamoto Yoko、Kitakaze Keisuke、Takenouchi Yasuhiro、Go Shinji、Rahman Iffat Ara Sonia、Houchi Hitoshi、Tanaka Tamotsu、Okamoto Yasuo、Tokumura Akira、Matsuda Junko、Ueda Natsuo
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      Volume: 1866 Issue: 9 Pages: 158972-158972

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2021.158972

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      坪井一人, 渡邉昂, 北風圭介, 竹之内康広, 松田純子, 岡本安雄
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      日本薬学会第142年会
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      坪井一人, 北風圭介, 津田真帆, 竹之内康広, 石丸浩靖, 岡本安雄
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    • Author(s)
      Keisuke Kitakaze, Shusuke Taniuchi, Eri Kawano, Yoshimasa Hamada, Masato Miyake, Miho Oyadomari, Hirotatsu Kojima, Hidetaka Kosako, Tomoko Kuribara, Suguru Yoshida, Takamitsu Hosoya, Seiichi Oyadomari
    • Organizer
      Experimental Biology 2021
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  • [Presentation] Role of Acid Ceramidase in the Hydrolysis of Anti-inflammatory and Anorexic N-Acylethanolamines2021

    • Author(s)
      Kazuhito Tsuboi, Tatsuya Tai, Ryouhei Yamashita, Hanif Ali, Takashi Watanabe, Toru Uyama, Yoko Okamoto, Keisuke Kitakaze, Yasuhiro Takenouchi, Shinji Go, Iffat Rahman, Hitoshi Houchi, Tamotsu Tanaka, Yasuo Okamoto, Akira Tokumura, Junko Matsuda, Natsuo Ueda
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      Experimental Biology 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Growth differentiation factor 15 activates macrophages and fibroblasts2021

    • Author(s)
      Yasuhiro Takenouchi, Keisuke Kitakaze, Kazuhito Tsuboi, Yasuo Okamoto
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  • [Presentation] The role of sphingosine 1-phosphate type 2 receptor on IL-4/IL-13-stimulated STAT6 phosphorylation in phorbol12-myristate13-acetate-treated THP-1 cells2021

    • Author(s)
      Yasuo Okamoto, Keisuke Kitakaze, Yasuhiro Takenouchi, Kazuhito Tsuboi
    • Organizer
      Experimental Biology 2021
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  • [Presentation] THP-1細胞由来マクロファージにおけるインターロイキン(IL)-4/IL-13刺激によるSTAT6リン酸化に対するスフィンゴシン1-リン酸2型受容体の役割2021

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      岡本安雄, 北風圭介, 竹之内康広, 山本慎也, 坪井一人
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  • [Presentation] マクロファージ特異的p16ノックアウトマウスを用いた肺線維化におけるマクロファージ老化の関与の検討2021

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  • [Presentation] 肺線維化における老化マクロファージの関与の検討2021

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      酒井梨玖, 細谷征矢, 竹之内康広, 北風圭介, 坪井一人, 岡本 安雄
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      竹之内康広, 北風圭介, 坪井一人, 石丸浩靖, 岡本安雄
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      岡本安雄, 北風圭介, 竹之内康広, 山本慎也, 石丸浩靖, 坪井一人
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  • [Presentation] 発汗抑制による角層水分量低下がアレルギー反応に与える影響について2021

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      石丸浩靖, 北風圭介, 竹之内康広, 坪井一人, 岡本安雄, 青山裕美
    • Organizer
      第36回創薬・薬理フォーラム岡山
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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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